一、肩 关 节
肩是把臂连结到胸的一组结构，其功能是使肱骨定位并在空间运动，因肩关节为一球窝关节，其运动轴和运动面均有3个，即在矢状面内围绕额状轴活动，如前屈和后伸；在额状面内围绕矢状轴活动，如外展和内收；在水平面内围绕垂直轴活动，如内旋和外旋。
肩复合体的骨连结形成3个关节：胸锁关节、肩锁关节和盂肱关节。当上肢在运动时，肩胛骨可自由地在胸壁上滑动；在屈和外展运动时，肱骨头滑到肩峰的下方以及肱二头肌长头腱在结节间沟内滑动。任何一个真正的关节或功能性关节的疼痛或运动限制都可导致肩的功能不全。
（一）力学特点
1．盂肱关节 关节盂柔韧，故肱骨头可以在盂面上可以有某些自由活动。骨性成分较少的盂减少了骨与骨之间接触的可能性，从而加大了盂肱关节的活动范围。但也使盂肱关节极易出现不稳定倾向。关节在前方、后方及下方可能不稳定。关节上方受到喙肩韧带和肩峰的阻挡，这个弓可防止肱骨头过度向上移位。肩峰下滑囊使肱骨头与这个弓下的旋转轴容易平滑通过。
韧带和肌腱加强了关节囊。喙肱韧带在肱骨大小结节处形成肱二头肌长头腱的通道，上中下盂肱韧带连于盂唇和肱骨颈、小结节之间加强关节囊。喙肱韧带和上中下盂肱韧带支持游离上肢，并在小量外展时限制其外旋。下盂肱韧带是外展肩的主要稳定装置。在此位置，韧带不同部分的紧张限制内旋和外旋。肩部深层肌借助肌腱与关节囊的纤维层交织加强关节囊。前方有肱二头肌长头腱，在肱二头肌强力收缩时产生使肱骨头下降的力，从而阻止了头的上升，避免了肱骨头挤压在肱骨头和肩峰之间的肱骨上组织，而导致这些组织的损伤。后方肱三头肌长头的肌腱与关节囊交织并成为关节囊后部的一部分。
4块产生盂肱关节内旋和外旋的肩肱肌与关节囊交织在一起并形成它们在肱骨结节上的支点，构成旋转肌腱袖。前方肩胛下肌在肩外展＜90°时其肌腱覆盖肱骨头，可防止肱骨头向前方半脱位。关节囊和肩胛下肌的下部是限制外旋的主要结构。上方的冈上肌腱和后方的冈下肌腱和小圆肌腱在外展的前半过程是限制内旋的主要结构。当打击肩峰或喙突或喙肱韧带时，就可能损伤旋转肌腱袖结构。这种损伤常发生在需要上举上臂的运动中，如做超过头高度的工作或需要投掷的体育运动。
盂肱关节的稳定性取决于下列因素。①合适的盂：若盂的直径和肱骨头的直径之比在垂直方向＜0．75，在横向上＜0．57，盂为相对发育不全，关节多数不稳；②后倾的盂窝：在不稳定的肩关节中，80%的盂窝前倾。而在正常肩中，只有20%左右；③后倾的肱骨头；④完整的关节囊和盂唇：肩前方的不稳定的年轻患者多数有盂唇撕裂，而关节前方的不稳定的老年患者，则多数有关节囊的拉长松弛；⑤控制肱骨头前后位置的功能性肌群（肩胛下肌和冈下肌）。
2．肩锁关节 是肩峰内侧端和锁骨的肩峰端之间的一个滑动关节。关节有3个轴和3个自由度，可做提、外展和旋转的运动。关节的稳定性主要来自锥状韧带和斜方韧带。肩锁关节的外展范围为20°，且主要发生在臂外展起始时的30°和最后的45°。肩锁关节的半月板把关节分为两个功能单位。在肩峰和半月板之间绕锥状韧带的旋转，在半月板和锁骨之间产生斜方韧带的铰链作用。
3．胸锁关节 半月板将关节分为两个功能单位。上下滑动发生于锁骨和半月板之间，前后滑动发生于半月板与胸骨之间。该关节的主要稳定结构为肋锁韧带，所允许的运动包括锁骨的前伸、后缩、上举、下降以及锁骨纵轴的旋转。
（二）运动学特点
肩关节为全身运动幅度最大、最灵活的关节，可做三轴运动，即冠状轴上的屈和伸，矢状轴上的收和展，垂直轴上旋内，旋外运动以及环转运动。臂外展超过40°～60°，继续抬高至180°时，伴随胸锁与肩锁关节运动及肩胛骨旋转运动。
锁骨的横向旋转：除了提肩、降肩、前突和后缩外，锁骨可在胸锁关节上沿其长轴旋转约40°，当肩外展或屈曲90°后，才发生这种横向旋转，这对肩胛骨完全上旋和肩的完全屈曲或外展十分重要．如锁骨的旋转被阻止，臂只能上举到110°。当臂上举＞90°时，胸锁关节开始到达最大的上举时，这时轴的旋转即发生。
实际上，肩的运动主要是盂肱关节、肩锁关节、胸锁关节和肩胛胸壁关节四个关节相互配合协调、共同作用的结果。例如：肩的前屈与外展主要由盂肱关节和肩胛胸壁关节完成，在最初的前屈60°和外展30°时，肩胛骨始终保持稳定和内外摆动，此时肩关节的运动主要由盂肱关节完成，以后的运动则肩胛胸壁关节参与。两个关节运动幅度的比例为2∶1，即肩胛骨每活动15°，10°由盂肱关节完成，5°由肩胛胸壁关节完成。故在肩前屈180°和外展180°中，盂肱关节的活动范围为120°，肩胛胸壁关节的活度范围为60°。若肩胛骨稳定，肩胛骨前屈只能达到90°，被动120°，其外展角度也减少1／3。
锁骨在上臂抬起时也起一定的作用，胸锁关节在上臂抬起时可以允许锁骨抬高30°～40°，即上臂每抬起10°左右，锁骨抬高4°，锁骨的抬高在上臂抬高90°时即完成。肩锁关节可以有20°的活动，通常在上臂抬起最初的30°内和135°以后发生。故胸锁关节和肩锁关节运动结合的作用是允许肩胛骨的运动，两者关节运动范围的总和等于肩胛骨的运动范围。
（三）正常活动范围
肩关节上臂下垂为中立位。其关节活动范围为前屈：0°～150°（170°），后伸：0°～40°（45°），外展：0°～160°（180°），内收：0°～20°（40°），内旋：0°～70°（90°），外旋：0°～60°（70°）（图3-7）。
图3-7 肩关节的正常活动范围
A．屈曲；B．后伸；C．外展；D．内收；E．外旋；F．内旋
肩关节屈曲或外展，屈或展肩的正常范围通常认为是0°～180°，但应注意测量时需除去躯干的运动。盂肱关节和肩胸关节的运动均伴有在胸锁关节和肩锁关节的肩胛骨运动。在盂肱关节产生90°～110°的运动，在胸锁关节和肩锁关节产生60°～70°的附加运动。其余达到180°的运动则是由展肩时的侧屈躯干或屈肩时的伸躯干来完成。为了达到盂肱关节的运动范围在外展时需肩的外旋，在屈肩时需肩的内收。
二、肘及前臂关节
（一）运动学与力学特点
肘连接臂和前臂，其功能是使腕手在空间定位。肘具有两种运动：屈和伸；前臂具有旋转功能（旋前和旋后）。运动肘部和前臂的关节是肘关节和桡尺连结（桡尺近侧关节、桡尺远侧关节与前臂骨间膜）。
1．肘关节 由肱桡关节、肱尺关节和桡尺近侧关节共同组成，运动以肱尺关节为主，允许做屈、伸运动，尺骨在肱骨滑车上运动，桡骨头在肱骨小头上运动。因肱骨滑车的内侧缘更为向前下突出，超过外侧缘约6mm，使关节的运动轴斜向下内，当伸前臂时，前臂偏向外侧，与上臂形成“提携角”。正常为10°～15°提携角在0°～10°时为直肘，＜0°～10°为肘内翻，＞20°为肘外翻，这三种情况均属肘畸形。肘关节的提携角使关节处于伸位时，前臂远离正中线，增大了运动幅度；关节处于屈位时，前臂贴近正中线，有利于生活和劳动的操作。肱桡关节能做屈、伸和旋前、旋后运动，桡尺近侧关节与桡尺远侧关节联合可使前臂旋前和旋后。肘关节的屈伸以及旋转这2个自由度的运动可增加或缩短手和肩部的距离以及前臂的旋转，并在引体向上和俯卧撑运动中起着重要作用。
2．前臂 旋转运动是一个复杂运动，前臂的旋转轴，在尺骨保持固定的情况下，由桡骨头的中心到尺骨茎突基底附着处，沿此轴线，在桡尺近端关节，桡骨头在尺骨的桡切迹做自转运动；在桡尺远端关节，桡骨的尺切迹围绕尺骨头做公转或自转运动。当旋后时尺桡骨平行，手掌朝向前；旋前时桡骨及尺骨的前方与其交叉，手掌朝向后。
3．影响运动的因素 正常情况下，肘关节伸展受到三个因素的限制，分别为鹰嘴在鹰嘴窝内的冲击碰撞，关节前韧带的张力，屈肘肌群的阻挡。若过伸可导致鹰嘴骨折及关节囊撕裂，伴肘关节后脱位。肘关节屈曲受限分为主动屈曲和被动受限。主动屈曲受限的因素包括上臂及前臂肌肉的挤压和相对骨面的接触和关节囊后方韧带的张力；被动屈曲受限的因素除了肌肉的紧密接触外，桡骨头紧贴在桡骨窝以及冠突抵住冠突窝，后方韧带的张力，肱三头肌被动产生张力较为重要。
（二）正常活动范围
肘关节中立位为前臂伸直，屈曲：0°～135°（150°），过度伸直：0°～10°，旋前：0°～80°（90°），旋后：0°～80°（90°）。尺桡关节拇指在上为中立位，旋前（掌心向后）：0°～80°（90°），旋后（掌心向前）：0°～80°（90°）（图3-8）。
图3-8 肘关节和前臂关节正常活动范围
①肘关节屈（a）和伸（b）；②前臂旋前（a）和旋后（b）
在肘关节整个屈曲运动弧中，屈曲60°～140°，这80°（140°～60°）是人们用上肢完成一般日常生活和工作所必需的运动范围，称为肘关节的功能运动弧。
肘关节平均伸为0°，肌肉强健者一般不能过伸，而瘦弱者可能有5°或5°以上的过伸。临床上，肘关节的过伸对脊髓损伤患者和四肢瘫患者有很大的功能意义，因为这些患者不能伸肘去推门或推其他物体，也不能用伸肘使自己的身体从坐位上抬高。而如果他们肘关节有这几度的过伸，就可能学会用重力和杠杆原理使肘关节固定于过伸位，然后就可以推门或推一些轻物品，也可能使自己的腿部略从坐位上抬高一些，从而改善局部的血液循环，防止压疮的发生。
附加运动：由于肘关节的关节面的形态，关节面之间的十分匹配以及强厚的侧副韧带，其附加运动远小于肩、腕和指部。
肘关节的紧锁位（最稳定位）是肘关节的伸直位，前臂旋后5°（以中间位为准）。
三、腕部关节
（一）运动学与力学特点
腕具有广阔的活动度即结构的稳定性，位于高度复杂的区域，该区域具有15块骨、17个关节和一个广泛的韧带系统。腕的韧带覆盖于腕的掌侧面和背侧面，可以稳定关节、允许和引导骨的运动、限制关节的运动、传送从手到前臂的力和防止运动时的腕骨脱位。
腕部的运动比较复杂，腕的平面运动发生在桡腕关节和腕中关节，腕中关节具有腕外展1／2的运动，内收1／3的运动，其余的运动则发生在桡腕关节。桡腕关节可做掌屈、背伸、外展（桡侧偏），内收（尺侧偏）四种运动；桡尺远端关节和桡尺近端关节共同完成旋前和旋后运动，桡腕关节与其有协同作用；通常桡腕关节的运动和腕骨间的运动同时发生，但腕掌关节不起作用。
腕关节的真正运动轴线沿腕的背伸桡偏至掌屈尺偏连线，此运动一般在前臂半旋前时完成。腕骨间关节可以做掌屈和背伸运动，但仅仅对桡腕关节的屈伸运动起协助作用。掌屈运动主要发生在桡腕关节，而背伸时，腕骨间关节的运动幅度比桡腕关节为大，完全的背伸则需要桡、尺骨两骨远端稍分离。尺偏时，如前臂旋前位，4／5发生于桡腕关节；如前臂旋后位，桡腕关节和腕骨间关节的运动幅度相等。桡偏时，如前臂旋前位，运动几乎全部在桡腕关节；如前臂旋后位，则有1／3发生于桡腕关节。
附加运动：当前臂和手放松时，腕处于不稳定状态，允许有一定量的被动运动。若检查者用一个手固定桡、尺骨的远端，另一手放在近侧腕骨处，腕骨可很容易地向背侧、掌侧和外侧滑动移位，并能允许牵开几毫米（mm）。若将手放在腕中关节的两侧，也有相似运动，但运动的幅度较小。此外，每块掌骨可与相邻的掌骨之间做被动运动。如检查者用左拇指和中指放在头状骨的掌侧和背侧来固定头状骨，用右拇指和中指抓住其他腕骨，头状骨可做一定量的被动运动。
腕的最稳定位置是全伸位。
（二）正常活动范围
腕关节的活动范围：腕关节中立位为手与前臂成直线，掌心向后。其关节活动度为：背伸：0°～30°，掌屈：0°～50°，桡侧倾斜：0°～25°，尺侧倾斜：0°～30°（图3-9）。
四、手部关节
（一）运动学与力学特点
1．拇指
（1）腕掌关节：可做屈、伸、内收、外展及旋转。因第1掌骨的位置向内侧旋转了90°，故拇指的屈、伸运动发生在冠状面上，即拇指在手掌平面上向掌心靠拢为屈，离开手掌为伸；而拇指的内收、外展运动发生在矢状面上，即拇指在与手掌垂直的平面上离开示指为展，靠拢示指为收。对掌是拇指向掌心、拇指尖与其余四指尖掌侧面相接触的运动，此运动加深了手掌的凹陷，为人类进行握持和精细操作所必需的主要动作。
（2）掌指关节和指间关节：可做屈伸运动，屈伸范围在掌指关节为45°～50°，在指间关节为80°～90°。
2．第2～5指 运动基本相同。掌指关节屈、伸、内收、外展。外展为各指以中指为中心，其他各指离开中指的运动。内收为各指向中指靠近。屈曲从第2～5指的活动范围逐渐增大，远端指间关节还可做0°～10°的过伸。
图3-9 腕关节的正常活动范围
A．掌屈；B．背伸；C．尺偏；D．桡偏
3．附加运动 当放松以及关节囊松弛时，有较大的附加运动。如检查者用一个手固定掌骨，另一个手握住近节指骨，则可在掌指关节做掌侧、背侧和侧向的移动、旋转以及牵开等运动。
（二）正常活动范围
1．拇指 中立位为拇指沿示指方向伸直。外展：40°，屈曲：掌拇关节20°～50°。指间关节可达90°，对掌：不易量出度数，注意拇指横越手掌之程度，内收：伸直位可与示指桡侧并贴。
2．手指关节 中立位为手指伸直：掌指关节：伸为0°，屈可达60°～90°，近侧指间关节：伸为0°，屈可达90°，远侧指间关节：伸为0°，屈可达60°～90°。
（三）手功能
1．手的功能轴 手具3个主要功能轴：纵轴、前后轴及横轴，但运动并非围绕固定轴发生。手在许多方面具有静力及动力双重作用，尺侧部分及桡侧部分有很大差异。环指和小指主要用于支持和静位制动，而拇指、示指和中指则作为动力的支点，其中中指同时具有两种作用。手的第三种作用为沿着桡腕关节和腕横关节的横轴作前后滑动和旋转运动，极少为单纯的屈伸运动。屈伸时总伴有一些内收，伸展时总伴有一些外展。
2．手的动作 手的动作繁多，基本的动作形式可以归纳为握（如握球、握圆柱、握环）、捏（如两指捏、三指捏、侧捏）、钩（如手提重物）等。也可将手的动作分为手整个握取，拇指与其他手指间的握取，手掌与手指的联合握取。
3．手的休息位与功能位（图3-10）
（1）手的休息位：指手处于自然静止状态，即手在休息时的自然状态，表现为腕关节稍背屈，10°～15°，但小于功能位，并有轻度尺偏，拇指间靠近示指远侧指间关节的外侧，其余手指的掌指关节和指间关节半屈曲，其屈曲程度由示指到小指逐渐增加，示指尖端朝向手的尺侧，而小指尖端则朝向手的桡侧，但均朝向舟骨结节。当被动改变腕关节的位置时，腕背伸时手的屈曲增加，掌屈时手指屈曲减少。
（2）手的功能位：为手根据不同需要能很快产生不同的动作（如握拳、张手、捏物等），发挥手功能的最佳位置，一般腕背伸较多，为20°～25°，即手端茶杯的位置，拇指掌侧外展，掌指关节及近节指间关节半屈曲，而远侧指间关节微屈曲。
图3-10 手的休息位与功能位
A．休息位；B．功能位
（郭友华）
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